RU2452896C2

RU2452896C2 - Gas turbine engine annular combustion chamber head

Info

Publication number: RU2452896C2
Application number: RU2009128912/06A
Authority: RU
Inventors: Виталий Алексеевич Алтунин (RU); Виталий Алексеевич Алтунин; Константин Витальевич Алтунин (RU); Константин Витальевич Алтунин; Фарид Мисбахович Галимов (RU); Фарид Мисбахович Галимов; Юрий Фёдорович Гортышов (RU); Юрий Фёдорович Гортышов; Леонид Самойлович Яновский (RU); Леонид Самойлович Яновский
Original assignee: Виталий Алексеевич Алтунин; Константин Витальевич Алтунин; Фарид Мисбахович Галимов; Юрий Фёдорович Гортышов; Леонид Самойлович Яновский
Priority date: 2009-07-27
Filing date: 2009-07-27
Publication date: 2012-06-10
Also published as: RU2009128912A

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: proposed head comprises inner and outer housings, front wall jointed with outer and inner jackets, and multiple low-flow rate nozzles with internal mixing of air with fuel. Said front wall has two concentric and isolated fuel chambers (fuel manifolds) protected by shields wherefrom fuel flows via radial channels to MAIN and starting nozzles. Zone of critical pressures is maintained in fuel manifolds and channels of gas turbine engine.

EFFECT: limitation of growth of solid carbon sediment in fuel manifolds and channels.

3 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к области авиационного, аэрокосмического и космического двигателестроения, к созданию газотурбинных двигателей (ГТД), работающих на жидких углеводородных горючих и охладителях.The invention relates to the field of aviation, aerospace and space engine building, to the creation of gas turbine engines (GTE), operating on liquid hydrocarbon fuels and coolers.

Известны головки кольцевой камеры сгорания ГТД, содержащие наружный и внутренний корпуса, лобовую стенку (фронтальную плиту), соединенную с наружным и внутренним кожухами, и большое число малорасходных форсунок с внутренним смешением топлива с воздухом [2, 3, 8, 9]. Однако эти головки являются довольно сложными из-за систем топливоподачи и охлаждения.Known heads of the annular combustion chamber of a gas turbine engine containing an outer and inner case, a frontal wall (front plate) connected to the outer and inner casings, and a large number of low-consumption nozzles with internal mixing of fuel with air [2, 3, 8, 9]. However, these heads are quite complex due to fuel supply and cooling systems.

Авторы [1] предложили несколько другую головку кольцевой камеры сгорания ГТД, с целью упрощения системы топливоподачи в лобовой стенке выполнены две концентрично расположенные и изолированные одна от другой полости для топлива (топливные коллекторы), защищенные экранами, от которых оно (топливо) по радиальным каналам поступает соответственно к основным и пусковым форсункам. Данную головку кольцевой камеры сгорания ГТД можно принять за прототип.The authors of [1] proposed a slightly different head of the GTE annular combustion chamber, in order to simplify the fuel supply system, two concentrically located and isolated one from another fuel cavities (fuel collectors) were made in the front wall, protected by shields from which it (fuel) is provided through radial channels arrives respectively to the main and starting nozzles. This head of the annular combustion chamber of a gas turbine engine can be taken as a prototype.

Одним из недостатков данной головки [1] является малый ресурс работы из-за процесса осадкообразования. Процесс осадкообразования в энергоустановках многоразового использования (ЭУМИ) - в ГТД, в воздушно-реактивных двигателях (ВРД), в жидкостных ракетных двигателях (ЖРД) и др. - на жидких углеводородных горючих и охладителях является очень сложным и опасным явлением (как в земных, так и в космических условиях), с которым необходимо бороться уже на начальной стадии проектирования и создания новых ЭУМИ [4, 5, 10-15, 16-21].One of the disadvantages of this head [1] is the small resource of work due to the process of sedimentation. The process of precipitation in refillable power plants (EUMI) - in gas turbine engines, in jet engines (liquid propellant engines), in liquid rocket engines (LRE), etc. - on liquid hydrocarbon fuels and coolers is a very complex and dangerous phenomenon (as in earth and in space conditions), which must be fought already at the initial stage of designing and creating new EUMI [4, 5, 10-15, 16-21].

Частичное закоксовывание форсунок приводит к частичной потере тяги, к нерасчетному струйному распылу горючего, к прогару жаровой трубы, к возникновению пожара и взрыва ЭУМИ и всего летательного аппарата (ЛА), космического ЛА (КЛА) или техносистемы. Полное закоксовывание - к обнулению тяги, к образованию течи горючего, к возникновению пожара и взрыва. То же самое происходит в топливоподводящих и охлаждающих каналах, в том числе и в топливных коллекторах, и радиальных подводящих каналах ГТД. Слой твердого углеродистого осадка (например, в рубашке охлаждения ЖРД) может неожиданно и несанкционированно вызвать резкое и быстрое увеличение температуры греющей стенки с ее дальнейшим прогаром, возникновением пожара и взрыва. Осадкообразование является виновником быстрой коррозии деталей топливно-охлаждающей аппаратуры. Из-за осадкообразования значительно быстрее происходит забивка и выход из строя топливных фильтров. Кроме того, процесс осадкообразования способствует заеданию и заклиниванию подвижных деталей системы регулирования ЭУМИ и управления ЛА, КЛА, что приводит к неуправляемости, к разносу ЭУМИ и др. негативным последствиям.Partial coking of the nozzles leads to a partial loss of traction, to an off-design jet spray of fuel, to burnout of the flame tube, to the occurrence of fire and explosion of the EUMI and the entire aircraft (A / C), spacecraft (KL) or a technosystem. Complete coking - to zeroing traction, to the formation of a fuel leak, to the occurrence of fire and explosion. The same thing happens in the fuel supply and cooling channels, including in the fuel collectors, and the GTE radial supply channels. A layer of solid carbonaceous sediment (for example, in a rocket engine cooling jacket) can unexpectedly and unauthorized cause a sharp and rapid increase in the temperature of the heating wall with its further burnout, fire and explosion. Sedimentation is responsible for the rapid corrosion of parts of fuel-cooling equipment. Due to sedimentation, clogging and failure of fuel filters occurs much faster. In addition, the process of sedimentation contributes to seizing and jamming of the moving parts of the EUMI control system and the control of the aircraft, the spacecraft, which leads to uncontrollability, to the spread of the EUMI and other negative consequences.

Другими словами, осадкообразование значительно сокращает и снижает ресурс, надежность, безопасность и эффективность ЭУМИ (ГТД, ВРД, ЖРД и др. ЭУМИ). Поэтому борьбу с осадкообразованием необходимо организовывать заранее на всех этапах: при проектировании, создании и эксплуатации ЭУМИ. Различные химические присадки, вводимые в топливо на нефтеперерабатывающих заводах, предотвращают осадок, но только до температуры стенки или топлива 473К. Промывка ГТД специальными агрессивными моющими средствами является неэффективной, экономически невыгодной (что связано с простоем самолета, с утилизацией агрессивных жидкостей, с демонтажем ГТД и отправкой его на ремонтный завод, где производится механическая очистка деталей (после которой, чаще всего, производится замена на новые), выжигание осадка в пламени метана с частыми короблениями и прожогами металла с дальнейшей вынужденной заменой детали на новую и т.д.). Значительно выгоднее предотвратить или ограничить осадкообразование, чем вести запоздалую очистку, связанную с различными рисками и проблемами [4, 5, 10-15, 16-21].In other words, sedimentation significantly reduces and decreases the resource, reliability, safety, and efficiency of the EUMI (gas turbine engine, engine, rocket engine, and other EUMI). Therefore, the fight against precipitation must be organized in advance at all stages: during the design, creation and operation of EUMI. Various chemical additives introduced into the fuel at oil refineries prevent sludge, but only up to a wall temperature or 473K fuel. Flushing a gas turbine engine with special aggressive detergents is inefficient, economically disadvantageous (due to the downtime of the aircraft, the disposal of aggressive liquids, the dismantling of the gas turbine engine and its sending to a repair plant where parts are mechanically cleaned (after which, most often, new ones are replaced) burning the precipitate in a methane flame with frequent warping and burning through the metal with the further forced replacement of the part with a new one, etc.). It is much more profitable to prevent or limit sedimentation than to conduct delayed cleaning associated with various risks and problems [4, 5, 10-15, 16-21].

При температуре 313К жидкие углеводородные горючие и охладители становятся электропроводными средами, а при 373К в них появляются диполи, которые являются активными участниками осадкообразования. Открывается возможность управления заряженными частицами и диполями при помощи электростатических полей (электрическим ветром), что подтверждено экспериментально [11].At a temperature of 313 K, liquid hydrocarbon fuels and coolers become electrically conductive media, and at 373 K dipoles appear in them, which are active participants in sedimentation. It opens the possibility of controlling charged particles and dipoles using electrostatic fields (electric wind), which is confirmed experimentally [11].

Авторами [6, 7] обобщены и разработаны новые различные искусственные интенсификаторы теплоотдачи в виде полусферических лунок, различных выпуклостей (П-образного типа, полусферического типа, оребренного типа и др.), которые хорошо зарекомендовали себя в каналах с водой и водными растворами. Однако экспериментально установлено [10-15], что в нагреваемых каналах с жидкими углеводородными горючими (охладителями) через определенное время и число циклов работы ГТД - все выше перечиленные интенсификаторы теплоотдачи в углублениях полностью покрываются твердым углеродистым осадком и перестают выполнять свои функции по турбулизации пограничного слоя.The authors [6, 7] generalized and developed new various artificial heat transfer intensifiers in the form of hemispherical holes, various bulges (U-shaped, hemispherical, ribbed type, etc.), which have proven themselves in channels with water and aqueous solutions. However, it was experimentally established [10–15] that after a certain time and number of cycles of gas turbine engine operation in heated channels with liquid hydrocarbon fuels (coolers), all of the above-treated heat transfer intensifiers in depressions are completely covered by solid carbon sediment and cease to fulfill their functions of boundary layer turbulization .

При определенных термодинамических условиях в каналах топливоподачи и охлаждения ГТД, ВРД, ЖРД и др. ЭУМИ могут возникать (как в земных, так и в космических условиях) термоакустические автоколебания (ТААК) давления [10], которые несут позитивные и негативные явления: а) позитивные: увеличение теплоотдачи на 40%; цикличный (повторяющийся) процесс откалывания слоя твердого углеродистого осадка (очистка канала); б) негативные: возникновение в канале стоячей акустической волны, из-за чего возникают чередующиеся зоны перегрева и даже прогара стенок канала с дальнейшим пожаром и взрывом; разрушение стенок канала, соединительных и переходных устройств (в том числе и сварных) и др. Выгоднее вести борьбу с ТААК давления уже на начальной стадии проектирования, а также при создании и эксплуатации ЭУМИ. Одним из эффективных способов борьбы с негативными процессами при ТААК давления является использование электростатических полей, которые подавляют и разрушают паровые пузыри и тепловые свили (при докритических давлениях) и псевдопузыри и псевдосвили (при критических и сверхкритических давлениях) - источники и участники ТААК давления [11].Under certain thermodynamic conditions, in the fuel supply and cooling channels of a gas turbine engine, an engine, a rocket engine, and other EUMI, thermoacoustic self-oscillations (TAAC) of pressure can occur (both in terrestrial and space conditions) [10], which carry positive and negative phenomena: a) positive: increase in heat transfer by 40%; a cyclic (repeating) process of chipping off a layer of solid carbon sludge (channel cleaning); b) negative: the occurrence of a standing acoustic wave in the channel, due to which there are alternating zones of overheating and even burnout of the channel walls with a further fire and explosion; destruction of the channel walls, connecting and transitional devices (including welded ones), etc. It is more advantageous to combat pressure TAAC already at the initial design stage, as well as during the creation and operation of EUMI. One of the effective ways to deal with negative processes during TAAC pressure is the use of electrostatic fields that suppress and destroy steam bubbles and thermal swirls (at subcritical pressures) and pseudo-bubbles and pseudo-blasts (at critical and supercritical pressures) - sources and participants of TAAC pressure [11] .

Экспериментально установлено [10-15], что:It was experimentally established [10-15] that:

- создание и поддержание в топливных коллекторах и каналах области критических давлений (например, для ТС-1 р=(1,6-2,2) МПа) при различных нагревах (особенно в области около начала псевдокипения) будет способствовать интенсификации теплоотдачи к жидкому углеводородному горючему в 2-3 раза за счет особенностей коэффициента теплофизических свойств (ТФС) «В» (способ затормаживания осадкообразования, т.к. до температуры 373К осадок не образуется, поэтому охлаждение стенок каналов и самого горючего - это важная задача по борьбе с этим негативным процессом);- the creation and maintenance of critical pressures in the fuel manifolds and channels (for example, for TC-1 p = (1.6-2.2) MPa) under various heating conditions (especially in the region near the beginning of pseudo-boiling) will contribute to the intensification of heat transfer to liquid hydrocarbon fuel 2-3 times due to the peculiarities of the coefficient of thermophysical properties (TFS) “B” (a method of inhibiting sedimentation, since no precipitate is formed up to a temperature of 373K, so cooling the walls of the channels and the fuel itself is an important task to combat this negative percent SPS);

- искусственная шероховатость (искусственные интенсификаторы теплоотдачи) в виде конической поверхности (конической резьбы, конических (продольных, наклонных, поперечных) накаток) с высотой зубьев 2-5 мм ограничивает рост твердого углеродистого осадка на высоту зубьев и может быть использована как способ борьбы с осадкообразованием (способ ограничения роста осадка);- artificial roughness (artificial heat transfer enhancers) in the form of a conical surface (conical thread, conical (longitudinal, inclined, transverse) knurling) with a tooth height of 2-5 mm limits the growth of solid carbon sludge to the height of the teeth and can be used as a way to combat sedimentation (a method of limiting the growth of sediment);

- электростатические поля способны: предотвращать возникновение осадка в зоне прохождения силовых линий при постоянном подключении электростатического напряжения и без смены полярностей (способ предотвращения осадка); интенсифицировать теплоотдачу к жидким углеводородным горючим и охладителям до 650% (способ затормаживания осадкообразования из-за интенсивного охлаждения стенок каналов и самого горючего, а кроме того, открывается возможность эффективного охлаждения новых ЭУМИ с более энергоемкими и теплотворными горючими, что позволит увеличивать скорость и дальность полета ЛА, КЛА и др.); гасить возможное зарождение ТААК давления и предотвращать возникновение чередующихся зон перегревов с возможным прогаром и взрывом ГТД, ЭУМИ, всего ЛА, КЛА, наземной установки; производить полную предтопливную подготовку (смешение, гомогенизацию и ионизацию топлива), что значительно повышает качество распыла, полноту и экологичность сгорания; производить гидроподачу топлива к форсункам (и в систему охлаждения ЭУМИ) при выходе из строя основных и вспомогательных систем топливоподачи и охлаждения наземных, аэрокосмических и космических ГТД и др. ЭУМИ; применять одновременно сразу два и более типов и видов жидких углеводородных горючих; повышать эффективность, безопасность, безаварийность, живучесть, универсальность, экономичность и экологичность перспективных ЭУМИ (ГТД, ВРД, ЖРД и др.).- electrostatic fields are capable of: preventing the occurrence of sludge in the zone of passage of power lines with a constant connection of electrostatic voltage and without changing polarities (way to prevent sludge); to intensify heat transfer to liquid hydrocarbon fuels and coolers up to 650% (a method of inhibiting sedimentation due to intensive cooling of the channel walls and the fuel itself, and in addition, it becomes possible to efficiently cool new EUMI with more energy-intensive and calorific fuels, which will increase the speed and range LA, KLA, etc.); to extinguish the possible generation of TAAC pressure and prevent the occurrence of alternating zones of overheating with possible burnout and explosion of gas turbine engines, EUMI, the entire aircraft, spacecraft, and ground installations; to make full pre-fuel preparation (mixing, homogenization and ionization of fuel), which significantly increases the quality of the spray, the completeness and environmental friendliness of combustion; to carry out the hydraulic supply of fuel to the nozzles (and to the EUMI cooling system) in case of failure of the main and auxiliary systems of fuel supply and cooling of ground, aerospace and space gas turbine engines and other EUMI; apply simultaneously two or more types and types of liquid hydrocarbon fuels; to increase the efficiency, safety, trouble-free, survivability, versatility, cost-effectiveness and environmental friendliness of promising EUMI (gas turbine engine, propeller engine, rocket engine, etc.).

Предложена головка кольцевой камеры сгорания ГТД, содержащая наружный и внутренний корпуса, лобовую стенку, соединенную с наружным и внутренним кожухами, и большое число малорасходных форсунок с внутренним смешением топлива с воздухом, где в лобовой стенке выполнены две концентрично расположенные и изолированные одна от другой полости для топлива (топливные коллекторы), защищенные экранами, от которых оно (топливо) по радиальным каналам поступает соответственно к основным и пусковым форсункам, отличающаяся тем, что:A head of a gas turbine engine combustion chamber is proposed, comprising an outer and inner case, a frontal wall connected to the outer and inner casings, and a large number of low-consumption nozzles with internal mixing of fuel with air, where two concentrically arranged and isolated from one another cavity are made in the frontal wall fuels (fuel collectors), protected by screens, from which it (fuel) through the radial channels enters the main and starting nozzles, respectively, characterized in that:

1) в топливных коллекторах и каналах ГТД поддерживается область критических давлений;1) in the fuel manifolds and channels of the gas turbine engine the critical pressure region is maintained;

2) внутренние стенки наружного и внутреннего топливных коллекторов, радиальных топливных каналов к форсункам, топливного канала подачи топлива в полость внутреннего топливного коллектора выполнены с искусственной шероховатостью в виде конической (оребренной) поверхности с высотой зубьев 2-5 мм;2) the inner walls of the external and internal fuel manifolds, radial fuel channels to the nozzles, the fuel channel for supplying fuel to the cavity of the internal fuel manifold are made with artificial roughness in the form of a conical (finned) surface with a tooth height of 2-5 mm;

3) внутри топливных коллекторов и каналов соосно и попарно размещены и закреплены через штуцера с гидроэлектроизоляцией рабочие иглы с электростатическими полями.3) working needles with electrostatic fields are coaxially and in pairs placed inside the fuel manifolds and channels coaxially and in pairs through nozzles with hydroelectric insulation.

Предлагаемая головка кольцевой камеры сгорания ГТД позволяет:The proposed head of the annular combustion chamber of the gas turbine engine allows you to:

- ограничить рост твердого углеродистого осадка в топливных коллекторах и каналах на высоту зубьев конической (оребренной) поверхности и увеличить работоспособность, ресурс, живучесть, безопасность, безаварийность и надежность топливной системы и ГТД в целом;- to limit the growth of solid carbonaceous sediment in the fuel collectors and channels to the height of the teeth of the conical (ribbed) surface and to increase the working capacity, resource, survivability, safety, trouble-free and reliable fuel system and gas turbine engine as a whole;

- предотвратить осадкообразование на внутренних стенках топливных коллекторов и каналов за счет влияния электростатических полей, что значительно увеличивает работоспособность, ресурс, безопасность, безаварийность, надежность, экономичность и экологичность ГТД;- to prevent sedimentation on the inner walls of the fuel collectors and channels due to the influence of electrostatic fields, which significantly increases the working capacity, resource, safety, trouble-free, reliability, efficiency and environmental friendliness of gas turbine engines;

- интенсифицировать теплоотдачу к жидким углеводородным горючим в 2-3 раза - за счет влияния коэффициента ТФС «В» в области критических давлений (т.е. практически без особых затрат), что будет способствовать дополнительному внутреннему охлаждению топливных коллекторов и каналов и затормаживанию (замедлению) процесса осадкообразования, а также возможности использования горючих с большей энергетикой и теплотворной способностью при сжигании с обеспечением надежного охлаждения топливно-охлаждающх трактов, что увеличит скорость и дальность полета ЛА, КЛА; область критических давлений возможно создавать и поддерживать насосной гидравлической топливной аппаратурой совместно с датчиками давления на входе и выходе топливной (или охлаждающей) системы;- to intensify heat transfer to liquid hydrocarbon fuels by 2–3 times - due to the influence of the TFS coefficient “B” in the field of critical pressures (that is, practically at no particular cost), which will contribute to additional internal cooling of the fuel collectors and channels and slowdown (deceleration ) the process of sedimentation, as well as the possibility of using fuels with greater energy and calorific value during combustion, ensuring reliable cooling of the fuel-cooling paths, which will increase the speed and range flying aircraft, spacecraft; the critical pressure region can be created and maintained by pumping hydraulic fuel equipment together with pressure sensors at the inlet and outlet of the fuel (or cooling) system;

- применением электростатических полей дополнительно: а) интенсифицировать теплоотдачу к жидким углеводородным горючим до 650% - за счет влияния электрического ветра, что открывает возможность более эффективного охлаждения ЭУМИ и возможность надежного применения новых топлив с большей энергетикой; б) вести полную предтопливную подготовку жидкого углеводородного горючего (смешение, гомогенизацию, ионизацию), что значительно повысит качество распыла, качество горения, полноту сгорания, экологичность продуктов сгорания, эффективность и экономичность ГТД; в) использовать одновременно сразу два и более видов и типов жидких углеводородных горючих, что расширяет эксплуатационные возможности ГТД, живучесть, универсальность, безопасность и экономичность ГТД как наземного, так и воздушного, аэрокосмического и космического базирования; г) обеспечивать гашение возможного процесса возникновения ТААК давления в топливных коллекторах и каналах, что повысит безопасность и надежность ГТД, ЭУМИ, ЛА, КЛА; д) обеспечивать гидравлический подвод топлива к системе охлаждения (например, в жидкостном ракетном двигателе (ЖРД)), к форсункам ГТД, ВРД, ЖРД, ЭУМИ (при необходимости), например, при выходе из строя основных и вспомогательных гидравлических насосов, что очень важно особенно для ГТД наземного применения (при добыче тяжелых нефтей, в стационарной и подвижной энергетике и т.д.), а также для ВРД, ЖРД и др. ЭУМИ - в условиях аэрокосмического и космического полета, что значительно повысит надежность, безопасность и безаварийность ГТД, др. ЭУМИ, ЛА, КЛА; е) вести эффективную борьбу с коррозией (исключить влияние твердого углеродистого осадка на возникновение коррозии путем борьбы с возникновением осадка электростатическими полями), что значительно повысит ресурс, долговечность, надежность, безопасность и эффективность ГТД, ВРД, ЖРД, ЭУМИ, ЛА, КЛА.- the use of electrostatic fields additionally: a) to intensify heat transfer to liquid hydrocarbon fuels up to 650% - due to the influence of electric wind, which opens up the possibility of more efficient cooling of EUMI and the possibility of reliable use of new fuels with higher energy; b) to conduct full pre-fuel preparation of liquid hydrocarbon fuel (mixing, homogenization, ionization), which will significantly increase the quality of the spray, the quality of combustion, the completeness of combustion, the environmental friendliness of the combustion products, the efficiency and economy of a gas turbine engine; c) to use simultaneously two or more types and types of liquid hydrocarbon fuels, which expands the operational capabilities of a gas turbine engine, the survivability, versatility, safety and economy of a gas turbine engine, both on land and in air, aerospace and space; d) to suppress the possible process of the occurrence of TAAC pressure in the fuel manifolds and channels, which will increase the safety and reliability of gas turbine engines, EUMI, LA, KLA; e) provide a hydraulic fuel supply to the cooling system (for example, in a liquid propellant rocket engine (LRE)), to the nozzles of the gas turbine engine, the engine, the liquid propellant rocket engine, and the EUMI (if necessary), for example, when the main and auxiliary hydraulic pumps fail, which is very important especially for gas turbine engines of ground use (in the production of heavy oils, in stationary and mobile energy, etc.), as well as for high-pressure rocket engines, liquid propellant rocket engines and other EUMI - in the conditions of aerospace and space flight, which will significantly increase the reliability, safety and trouble-free gas turbine engine , other EUMI, LA, CL ; f) to conduct an effective fight against corrosion (to exclude the influence of solid carbon deposits on the occurrence of corrosion by combating the occurrence of deposits by electrostatic fields), which will significantly increase the resource, durability, reliability, safety and efficiency of gas turbine engines, propellers, rocket engines, EUMI, aircraft, and airborne vehicles.

На фиг.1 показан фрагмент (в разрезе «А-А») штатной головки кольцевой камеры сгорания ГТД (со стороны поступления горячего воздуха от компрессора) авторов [1], где: 1 - полость наружного кольцевого топливного коллектора (стрелками указано направление движения жидкого углеводородного горючего в коллекторе); 2 - канал подвода топлива от наружного кольцевого топливного коллектора к форсунке внутреннего ряда (в левой части плиты); 3 - канал подвода топлива от наружного кольцевого топливного коллектора к форсунке наружного ряда (в левой части плиты); 4 - канал подвода топлива в полость наружного кольцевого топливного коллектора; 5 - трубка подвода топлива в канал для обеспечения топливом внутреннего кольцевого топливного коллектора; 6 - канал подвода топлива от наружного кольцевого топливного коллектора к форсунке внутреннего ряда (в правой части плиты); 7 - канал подвода топлива от наружного кольцевого топливного коллектора к форсунке наружного ряда (в правой части плиты); 8 - полость внутреннего кольцевого топливного коллектора (стрелками указано направление движения жидкого углеводородного горючего в коллекторе); 9 - канал подвода топлива от внутреннего кольцевого топливного коллектора к форсунке наружного ряда (в правой части плиты); 10 - канал подвода топлива к внутреннему кольцевому топливному коллектору (стрелками указано направление движения жидкого углеводородного горючего в канале); 11 - канал подвода топлива от внутреннего кольцевого топливного коллектора к форсунке наружного ряда (в левой части плиты); 12 - плита (лобовая стенка, фронтальная плита); 13 - гнездо установки и крепления форсунки; 14 - сквозные фигурные окна в плите для подвода воздуха к форсунке.Figure 1 shows a fragment (in the section "A-A") of the standard head of the annular combustion chamber of a gas turbine engine (from the side of the intake of hot air from the compressor) of the authors [1], where: 1 - cavity of the outer annular fuel manifold (arrows indicate the direction of movement of the liquid hydrocarbon fuel in the reservoir); 2 - a channel for supplying fuel from the outer annular fuel manifold to the nozzle of the inner row (on the left side of the stove); 3 - channel for supplying fuel from the outer annular fuel manifold to the nozzle of the outer row (on the left side of the stove); 4 - channel for supplying fuel to the cavity of the outer annular fuel manifold; 5 - a pipe for supplying fuel to the channel to provide fuel for the inner annular fuel manifold; 6 - channel for supplying fuel from the outer annular fuel manifold to the nozzle of the inner row (on the right side of the stove); 7 - a channel for supplying fuel from the outer annular fuel manifold to the nozzle of the outer row (on the right side of the stove); 8 - cavity of the inner annular fuel manifold (arrows indicate the direction of movement of liquid hydrocarbon fuel in the manifold); 9 - a channel for supplying fuel from the inner annular fuel manifold to the nozzle of the outer row (on the right side of the stove); 10 - channel for supplying fuel to the inner annular fuel collector (arrows indicate the direction of movement of liquid hydrocarbon fuel in the channel); 11 - channel for supplying fuel from the inner annular fuel manifold to the nozzle of the outer row (on the left side of the stove); 12 - plate (frontal wall, frontal plate); 13 - socket installation and mounting nozzles; 14 - through curly windows in the plate for supplying air to the nozzle.

На фиг.2 схематично показано размещение рабочих соосных игл с электростатическими полями в топливных коллекторах и каналах ГТД, где:Figure 2 schematically shows the placement of working coaxial needles with electrostatic fields in the fuel manifolds and channels of the turbine engine, where:

- в наружном кольцевом коллекторе 1 (в левой части): 17, 23 - отдающие осевые рабочие соосные иглы; 18 - принимающая осевая рабочая соосная игла; 20 - отдающая осевая пристенная (у верхней стенки) рабочая соосная игла; 16, 22 - принимающие осевые пристенные (у верхней стенки) рабочие соосные иглы; 19 - отдающая осевая пристенная (у нижней стенки) рабочая соосная игла; 15, 21 - принимающие осевые пристенные (у нижней стенки) рабочие соосные иглы;- in the outer annular collector 1 (on the left side): 17, 23 - giving axial working coaxial needles; 18 - receiving axial working coaxial needle; 20 - giving axial wall (at the upper wall) working coaxial needle; 16, 22 - receiving axial wall (at the upper wall) working coaxial needles; 19 - giving axial wall (at the bottom wall) working coaxial needle; 15, 21 - receiving axial wall (at the bottom wall) working coaxial needles;

- в наружном кольцевом коллекторе 1 (в правой части): 24, 31 - отдающие осевые рабочие соосные иглы; 29 - принимающая осевая рабочая соосная игла; 27 - отдающая осевая пристенная (у верхней стенки) рабочая соосная игла; 25, 32 - принимающие осевые пристенные (у верхней стенки) рабочие соосные иглы; 28 - отдающая осевая пристенная (у нижней стенки) рабочая соосная игла; 26, 33 - принимающие осевые пристенные (у нижней стенки) рабочие соосные иглы;- in the outer annular collector 1 (on the right side): 24, 31 - giving axial working coaxial needles; 29 - receiving axial working coaxial needle; 27 - giving axial wall (at the upper wall) working coaxial needle; 25, 32 - receiving axial wall (at the upper wall) working coaxial needles; 28 - giving axial wall (at the bottom wall) working coaxial needle; 26, 33 - receiving axial wall (at the bottom wall) working coaxial needles;

- в канале 10 подвода топлива к внутреннему кольцевому топливному коллектору: 42 - отдающая наклонная (вплотную к левой стенке) рабочая соосная игла; 41- in the channel 10 for supplying fuel to the inner annular fuel manifold: 42 - giving oblique (close to the left wall) working coaxial needle; 41

- принимающая наклонная (вплотную к правой стенке) рабочая соосная игла; другие подобные пары соосных рабочих игл показаны, но не пронумерованы;- receiving inclined (close to the right wall) working coaxial needle; other similar pairs of coaxial working needles are shown but not numbered;

- во внутреннем кольцевом коллекторе 8 (в левой части): 43 - отдающая наклонная (вплотную к нижней стенке) рабочая соосная игла; 44 - принимающая наклонная (вплотную к верхней стенке) рабочая соосная игла; другие подобные пары соосных рабочих игл показаны, но не пронумерованы;- in the inner annular collector 8 (on the left side): 43 - giving an inclined (close to the bottom wall) working coaxial needle; 44 - receiving inclined (close to the upper wall) working coaxial needle; other similar pairs of coaxial working needles are shown but not numbered;

- во внутреннем кольцевом коллекторе 8 (в правой части): 40 - отдающая наклонная (вплотную к нижней стенке) рабочая соосная игла; 39 - принимающая наклонная (вплотную к верхней стенке) рабочая соосная игла; другие подобные пары соосных рабочих игл показаны, но не пронумерованы;- in the inner annular collector 8 (on the right side): 40 - giving oblique (close to the bottom wall) working coaxial needle; 39 - receiving inclined (close to the upper wall) working coaxial needle; other similar pairs of coaxial working needles are shown but not numbered;

- канал 11 подвода топлива от внутреннего кольцевого топливного коллектора 8 к форсунке наружного ряда: 45, 47 - отдающие осевые рабочие соосные иглы; 46, 48 - принимающие осевые рабочие соосные иглы; другие подобные пары соосных рабочих игл в таких же каналах показаны, но не пронумерованы;- channel 11 for supplying fuel from the inner annular fuel manifold 8 to the nozzle of the outer row: 45, 47 - giving axial working coaxial needles; 46, 48 - receiving axial working coaxial needles; other similar pairs of coaxial working needles in the same channels are shown, but not numbered;

- канал 6 подвода топлива от внешнего кольцевого топливного коллектора 1 к форсунке внутреннего ряда: 30, 37 - отдающие осевые рабочие соосные иглы; 36, 38- channel 6 for supplying fuel from the outer annular fuel manifold 1 to the nozzle of the inner row: 30, 37 - giving axial working coaxial needles; 36, 38

- принимающие осевые рабочие соосные иглы; другие подобные пары соосных рабочих игл в таких же каналах показаны, но не пронумерованы;- receiving axial working coaxial needles; other similar pairs of coaxial working needles in the same channels are shown, but not numbered;

- канал 7 подвода топлива от внешнего кольцевого топливного коллектора 1 к форсунке наружного ряда: 34 - отдающая осевая рабочая соосная игла; 35 - принимающая осевая рабочая соосная игла; другие подобные пары соосных рабочих игл в таких же каналах показаны, но не пронумерованы.- channel 7 for supplying fuel from the outer annular fuel manifold 1 to the nozzle of the outer row: 34 - giving axial working coaxial needle; 35 - receiving axial working coaxial needle; other similar pairs of coaxial working needles in the same channels are shown, but not numbered.

На фиг.3 (для примера) показан канал 2 подвода топлива от наружного кольцевого топливного коллектора 1 к форсунке внутреннего ряда (в левой части плиты), внутренние стенки которого выполнены в виде оребренной поверхности (конической, винтовой резьбы с высотой зубьев 2-5 мм).Figure 3 (for example) shows the channel 2 for supplying fuel from the outer annular fuel manifold 1 to the nozzle of the inner row (on the left side of the plate), the inner walls of which are made in the form of a fin surface (conical, screw thread with a tooth height of 2-5 mm )

На фиг.4 (для примера) показаны топливные коллекторы 1, 8 и подающий канал 10, у которых внутренние стенки выполнены в виде оребренной поверхности с высотой зубьев 2-5 мм: у подающего канала 10 - в виде (конической, винтовой) резьбы; у топливных коллекторов 1, 8 - в виде параллельных конусных канавок и выпуклостей.Figure 4 (for example) shows the fuel collectors 1, 8 and the feed channel 10, in which the inner walls are made in the form of a fin surface with a tooth height of 2-5 mm: at the feed channel 10 - in the form of (conical, screw) thread; in fuel manifolds 1, 8 - in the form of parallel conical grooves and bulges.

На фиг.5 (для примера) показано расположение симметричных силовых линий электростатических полей в канале 7 подвода топлива от наружного кольцевого топливного коллектора 1 к форсунке наружного ряда (в правой части плиты), где 34 - отдающая соосная рабочая игла, 35 - принимающая соосная рабочая игла, 50, 52, 53 - внутренние силовые линии электростатического поля, причем 50 - центральная (осевая) силовая линия электростатического поля; 49 - наружная (граничная) силовая линия электростатического поля, которая в большом объеме жидкого углеводородного горючего сформировалась бы как линия 51, но в ограниченном объеме (как, например, в канале 7) эта линия 51 будет вынуждена проходить вдоль внутренней стенки канала 7. Отдающая игла 34 направлена по потоку жидкого углеводородного горючего.Figure 5 (for example) shows the location of the symmetrical lines of force of the electrostatic fields in the fuel supply channel 7 from the outer annular fuel manifold 1 to the nozzle of the outer row (on the right side of the plate), where 34 is the giving coaxial working needle, 35 is the receiving coaxial working needle, 50, 52, 53 - internal lines of force of the electrostatic field, and 50 - the central (axial) line of force of the electrostatic field; 49 is the external (boundary) field line of the electrostatic field, which in a large volume of liquid hydrocarbon fuel would form as line 51, but in a limited volume (such as in channel 7), this line 51 will be forced to pass along the inner wall of channel 7. the needle 34 is directed along the stream of liquid hydrocarbon fuel.

На фиг.6 (для примера) показано расположение симметричных силовых линий электростатических полей во внутреннем топливном коллекторе 8 (в правой части), где: пара соосных рабочих наклонных игл 40, 39 формируют внутренние силовые линии 55, 56, 57 и наружную (граничную) линию 54 (со стороны отдающей иглы 40) и ее продолжение 58 (со стороны принимающей иглы 39) (54 и 58 - это одна внешняя силовая линия, которая вынуждена проходить по внутренним стенкам коллектора 8); пара соосных рабочих наклонных игл 64, 63 формируют внутренние силовые линии 59, 60, 61 и наружную (граничную) линию 65 (со стороны отдающей иглы 64) и ее продолжение 62 (со стороны принимающей иглы 63) (62 и 65 - это одна внешняя силовая линия, которая вынуждена проходить по внутренним стенкам коллектора 8); отдающие иглы 40, 64 направлены в сторону потока жидкого углеводородного горючего. Подобное расположение силовых линий будет формироваться и в топливоподающей трубке 10.Figure 6 (for example) shows the location of the symmetrical field lines of electrostatic fields in the internal fuel manifold 8 (on the right side), where: a pair of coaxial working inclined needles 40, 39 form the internal field lines 55, 56, 57 and the external (boundary) line 54 (from the side of the giving needle 40) and its continuation 58 (from the side of the receiving needle 39) (54 and 58 is one external line of force that is forced to pass along the inner walls of the collector 8); a pair of coaxial working inclined needles 64, 63 form internal lines of force 59, 60, 61 and an external (boundary) line 65 (from the side of the giving needle 64) and its extension 62 (from the side of the receiving needle 63) (62 and 65 are one external power line, which is forced to pass along the inner walls of the collector 8); dispensing needles 40, 64 are directed towards the flow of liquid hydrocarbon fuel. A similar arrangement of power lines will be formed in the fuel supply pipe 10.

На фиг.7 (для примера) показано расположение силовых линий электростатических полей в наружном кольцевом топливном коллекторе 1 (см. фиг.1, в правой части), где: осевая (центральная) пара соосных рабочих игл 24, 29 формируют внутренние силовые линии 87, 68 (остальные внутренние силовые линии не показаны) (линия 87 является центральной) и наружную (граничную) линию 67 (со стороны иглы 24) и 70 (со стороны иглы 29); осевая (центральная) пара соосных рабочих игл 31, 78 формируют внутренние силовые линии 82, 75 (остальные внутренние силовые линии не показаны) (линия 82 является центральной) и наружную (граничную) линию 73 (со стороны иглы 31) и 77 (со стороны иглы 78); пространство между наружными силовыми линиями 70 и 73 перекрывают силовые линии от двух пар пристенных соосных рабочих игл 27, 32 и 28, 33; пристенные соосные рабочие иглы (у верхней стенки коллектора) 27, 32 образуют внутренние силовые линии 72, 71 (остальные не показаны) и наружную силовую линию 69 (со стороны отдающей иглы 27) и 74 (со стороны иглы 32); пристенные соосные рабочие иглы (у нижней стенки коллектора) 28, 33 образуют внутренние силовые линии 85, 84 (остальные не показаны) и наружную силовую линию 86 (со стороны отдающей иглы 28) и 83 (со стороны принимающей иглы 33); пристенные принимающие иглы 25 и 26 играют такую же роль, что и принимающие пристенные иглы 32 и 33, и поскольку они вошли в поле общей фигуры, то дополнительно показаны и внешние силовые линии этих игл: внешняя силовая линия от иглы 25 - это линия 88, внешняя силовая линия от иглы 26 - это линия 66; соосные пристенные отдающие рабочие иглы 76 и 81 - также оказались в поле данной фигуры (справа), где показаны их внешние силовые линии: игла 76 - создает внешнюю силовую линию 79, а игла 81 - линию 80; все центральные (например, 24, 31) и пристенные (например, 27, 28, 76, 81) отдающие рабочие соосные иглы расположены и направлены по потоку жидкого углеводородного горючего, а все принимающие (например, центральные - 29, 78; пристенные - 25, 26, 32, 33) - расположены навстречу потоку.7 (for example) shows the location of the lines of force of electrostatic fields in the outer annular fuel manifold 1 (see figure 1, on the right side), where: the axial (central) pair of coaxial working needles 24, 29 form the internal lines of force 87 , 68 (the remaining internal lines of force are not shown) (line 87 is central) and the outer (boundary) line 67 (from the side of the needle 24) and 70 (from the side of the needle 29); an axial (central) pair of coaxial working needles 31, 78 form internal lines of force 82, 75 (other internal lines of force are not shown) (line 82 is central) and an outer (boundary) line 73 (from the side of the needle 31) and 77 (from the side needles 78); the space between the external power lines 70 and 73 overlap the power lines from two pairs of wall coaxial working needles 27, 32 and 28, 33; wall coaxial working needles (near the upper wall of the collector) 27, 32 form the internal lines of force 72, 71 (the rest are not shown) and the external line of force 69 (from the side of the giving needle 27) and 74 (from the side of the needle 32); wall coaxial working needles (at the lower wall of the collector) 28, 33 form the internal lines of force 85, 84 (the rest are not shown) and the external line of force 86 (from the side of the giving needle 28) and 83 (from the side of the receiving needle 33); the wall receiving needles 25 and 26 play the same role as the receiving wall needles 32 and 33, and since they entered the field of the common figure, the external lines of force of these needles are additionally shown: the external line of force from the needle 25 is line 88, the outer line of force from the needle 26 is line 66; coaxial wall-mounted dispensing working needles 76 and 81 also appeared in the field of this figure (on the right), where their external lines of force are shown: needle 76 - creates an external line of force 79, and needle 81 - line 80; all central (e.g., 24, 31) and wall-mounted (e.g., 27, 28, 76, 81) giving coaxial working needles are located and directed along the flow of liquid hydrocarbon fuel, and all receiving (e.g., central - 29, 78; wall-mounted - 25 , 26, 32, 33) - are located towards the flow.

Рассмотрим работу предлагаемой головки кольцевой камеры сгорания в статике (т.е. до начала запуска ГТД) без электростатических полей (например, см. фиг.3, 4). До начала пуска ГТД все топливно-подводящие каналы будут находиться без топлива, т.е. заполнены окружающим воздухом. Внутренние стенки каналов, включая углубления искусственных интенсификаторов теплоотдачи, будут чистыми (т.е. без слоя твердого углеродистого осадка). Температура стенок каналов будет равна температуре окружающей среды в данное время. Давление воздушной среды в каналах будет равно атмосферному. В условиях космоса - в каналах не будет ни воздуха, ни давления.Consider the operation of the proposed head of the annular combustion chamber in static (i.e., before the start of the gas turbine engine) without electrostatic fields (for example, see Figs. 3, 4). Prior to the start of the gas turbine engine, all fuel supply channels will be without fuel, i.e. filled with ambient air. The inner walls of the channels, including the recesses of artificial heat transfer intensifiers, will be clean (i.e. without a layer of solid carbonaceous sediment). The temperature of the walls of the channels will be equal to the ambient temperature at this time. The air pressure in the channels will be equal to atmospheric. In space conditions - there will be no air or pressure in the channels.

Рассмотрим работу предлагаемой головки кольцевой камеры сгорания в динамике (при запуске и работе ГТД) без электростатических полей. При запуске ГТД жидкое углеводородное горючее (охладитель) заполнит все топливно-подающие каналы, будут возникать условия естественной и вынужденной конвекции. При работе ГТД внутренние стенки топливных коллекторов и каналов будут нагреваться, начнется процесс осадкообразования. Создание и поддержание области критических давлений будет способствовать формированию улучшенного режима теплоотдачи, внутреннему охлаждению самого топлива и внутренних стенок топливных коллекторов и подающих каналов, обеспечивая торможение негативного процесса осадкообразования, а при достижении температуры менее 373К - вообще его исключения. Результаты экспериментальных исследований влияния области критических давлений на интенсификацию теплоотдачи к жидким углеводородным горючим и охладителям при их естественной и вынужденной конвекции за счет ТФС, а также методики расчетов очень хорошо, доступно и наглядно показаны на рисунках, графиках и фотографиях в [10] на стр.130-142, 144-185, 199-204, 209-220, на рис.3.1-3.12, 3.14-3.61, 3.81-3.83. Но в ходе эксплуатации ГТД (ВРД, ЖРД и др. ЭУМИ) осадок будет появляться и расти. Результаты экспериментальных исследований возникновения и роста твердого углеродистого осадка в различных ЭУМИ на жидких углеводородных горючих и охладителях (при их естественной и вынужденной конвекции), а также методики расчетов всесторонне показаны в [4, 5, 10, 12-21]. Для жидких углеводородных горючих и охладителей марки ТС-1, РГ-1 новые результаты исследований и методики расчетов осадкообразования доступно и хорошо показаны в [10] на стр.143, 195-199, 205-209, 229-232, на рис.3.13, 3.76-3.80. Оребренная поверхность внутренних стенок топливных коллекторов и каналов (см. фиг.3, 4) на начальном периоде эксплуатации ГТД (ВРД, ЖРД и др. ЭУМИ) будет также повышать теплоотдачу за счет турбулизации и разрушения пограничного ламинарного гидравлического слоя жидкого углеводородного горючего (т.е. будет осуществляться дополнительное внутреннее охлаждение топливных коллекторов и каналов). Но через несколько часов (циклов) работы ГТД все углубления искусственных интенсификаторов теплоотдачи заполнятся твердым углеродистым осадком, прекратится главная функция искусственных интенсификаторов по турбулизации пограничного ламинарного слоя жидкого углеводородного горючего (охладителя). Процесс осадкообразования будет продолжаться, в результате чего все топливные коллекторы и каналы сначала частично, а затем и полностью будут закоксованными, т.е. прекратится подача топлива к форсункам (и в систему охлаждения, например, ЖРД и др. ЭУМИ), что приведет к реальным аварийным ситуациям с дальнейшими пожарами и взрывами ГТД, ЭУМИ, ЛА, КЛА, с невыполнением полетных (авиационных, аэрокосмических и космических) заданий, к перерасходу горючего и др. Однако искусственные интенсификаторы теплоотдачи в виде конической (оребренной) поверхности (конической резьбы, кольцевых конических нарезок и т.д.) ограничат рост твердого углеродистого осадка на высоту зубьев, тем самым обеспечив дальнейшую подачу топлива к форсункам (и в систему охлаждения) и повысив живучесть и безопасность ГТД (ВРД, ЖРД, ЭУМИ) и всего ЛА, КЛА. Результаты экспериментальных исследований влияния искусственных интенсификаторов теплоотдачи в виде конусной резьбы на ограничение роста осадка наглядно приведены в [10] на стр.195-198, на рис.3.77-3.80.Consider the operation of the proposed head of the annular combustion chamber in the dynamics (at startup and operation of the gas turbine engine) without electrostatic fields. When a gas turbine engine is launched, liquid hydrocarbon fuel (cooler) will fill all fuel supply channels, and natural and forced convection conditions will arise. During the operation of the gas turbine engine, the internal walls of the fuel collectors and channels will heat up, and the process of sedimentation will begin. The creation and maintenance of the critical pressure region will contribute to the formation of an improved heat transfer mode, internal cooling of the fuel itself and the inner walls of the fuel collectors and supply channels, providing braking of the negative process of sedimentation, and when it reaches a temperature of less than 373K, it will be eliminated altogether. The results of experimental studies of the influence of the critical pressure region on the intensification of heat transfer to liquid hydrocarbon fuels and coolers during their natural and forced convection due to TPS, as well as the calculation methods are very good, accessible and clearly shown in the figures, graphs and photographs in [10] on page 130-142, 144-185, 199-204, 209-220, in Fig. 3.1-3.12, 3.14-3.61, 3.81-3.83. But during the operation of the gas turbine engine (WFD, LRE and other EUMI), the sediment will appear and grow. The results of experimental studies of the occurrence and growth of solid carbon deposits in various EUMI on liquid hydrocarbon fuels and coolers (with their natural and forced convection), as well as calculation methods are comprehensively shown in [4, 5, 10, 12-21]. For liquid hydrocarbon fuels and coolers ТС-1, РГ-1, new research results and methods for calculating sediment formation are available and well shown in [10] on pages 143, 195-199, 205-209, 229-232, in Fig. 3.13 , 3.76-3.80. The fin surface of the inner walls of the fuel manifolds and channels (see Figs. 3, 4) at the initial stage of operation of the gas turbine engine (WFD, LRE and other EUMI) will also increase heat transfer due to turbulization and destruction of the boundary laminar hydraulic layer of liquid hydrocarbon fuel (i.e. e. additional internal cooling of the fuel collectors and channels will be carried out). But after a few hours (cycles) of gas turbine engine operation, all depressions of artificial heat transfer intensifiers will be filled with solid carbon sediment, the main function of artificial intensifiers to turbulize the boundary laminar layer of a liquid hydrocarbon fuel (cooler) will cease. The process of sedimentation will continue, as a result of which all fuel collectors and channels will be partially, and then completely coked, i.e. fuel supply to the nozzles (and to the cooling system, for example, liquid propellant rocket engines and other EUMIs) will stop, which will lead to real emergency situations with further fires and explosions of the gas turbine engine, EUMI, aircraft, spacecraft, and missed flight (aviation, aerospace and space) missions , to excessive consumption of fuel, etc. However, artificial heat transfer intensifiers in the form of a conical (finned) surface (conical thread, ring conical cuts, etc.) will limit the growth of solid carbon sediment to the height of the teeth, thereby ensuring further supply fuel to the nozzles (and to the cooling system) and increasing the survivability and safety of the gas turbine engine (WFD, LRE, EUMI) and the entire aircraft, spacecraft. The results of experimental studies of the effect of artificial heat transfer intensifiers in the form of a tapered thread on the restriction of sludge growth are clearly shown in [10] on pages 195-198, in Fig. 3.77-3.80.

В случае возникновения ТААК давления (а это возможно в земных и космических условиях) в топливных коллекторах и каналах предполагается, что:In the event of TAAC pressure (and this is possible in terrestrial and space conditions) in the fuel collectors and channels, it is assumed that:

- автоматически увеличится теплоотдача на 40% (это положительный эффект, который способствует частичному охлаждению горючего и внутренних стенок);- heat transfer will automatically increase by 40% (this is a positive effect, which contributes to the partial cooling of the fuel and internal walls);

- автоматически возможен циклический процесс откалывания (удаления) твердого углеродистого осадка (если он к тому времени уже появился), что является положительным эффектом (способом удаления осадка), но в то же время этот эффект можно считать и негативным, т.к. отколовшиеся частицы осадка будут захолаживать и забивать все каналы и топливные (в том числе и форсуночные) фильтры, что приведет к частичному или (и) полному прекращению топливоподачи и к другим негативным последствиям, т.е. конструктивно необходимо устанавливать специальные фильтры-ловушки и принимать другие меры;- a cyclic process of chipping (removal) of solid carbon sludge (if it had already appeared at that time) is automatically possible, which is a positive effect (a method of removing sludge), but at the same time, this effect can be considered negative, as breakaway sediment particles will cool and clog all channels and fuel (including nozzle) filters, which will lead to a partial or (and) complete cessation of fuel supply and other negative consequences, i.e. it is structurally necessary to install special filter traps and take other measures;

- автоматически возможен негативный процесс локальных и чередующихся зон перегрева и прогара топливного коллектора, топливного канала (или канала охлаждения ВРД, ЖРД, ЭУМИ); в головке кольцевой камеры сгорания ГТД эти локальные зоны перегревов и прогаров будут опасны, скорее всего, из-за того, что в них из-за повышения температуры стенки процесс осадкообразования будет происходить значительно быстрее, это может привести к дальнейшим негативным последствиям; необходимо заранее предусмотреть эти процессы уже на ранней стадии проектирования и конструктивно применять все способы борьбы с ТААК давления.- the negative process of local and alternating zones of overheating and burnout of the fuel collector, fuel channel (or the cooling channel of the air-breathing engine, rocket engine, EUMI) is automatically possible; in the head of the annular combustion chamber of a gas turbine engine, these local zones of overheating and burnout will be dangerous, most likely due to the fact that in them, due to an increase in the temperature of the wall, the process of sedimentation will occur much faster, this can lead to further negative consequences; it is necessary to foresee these processes at an early stage of design and to constructively apply all methods of dealing with TAAC pressure.

Результаты экспериментальных исследований влияния ТААК давления на теплоотдачу и осадкообразование, а также методики расчетов этого влияния доступно и наглядно приведены в [10] на стр.63-65, 137-142, 144-195, на рис.1.26, 1.27, 3.6-3.8, 3.9-3.12, 3.14-3.75. Из анализа работы ГТД без применения электростатических полей видно, что борьба с осадкообразованием полностью не спасает топливные коллекторы и каналы от аварийных ситуаций.The results of experimental studies of the influence of TAAC pressure on heat transfer and precipitation, as well as methods for calculating this effect are available and clearly presented in [10] on pages 63-65, 137-142, 144-195, in Fig. 1.26, 1.27, 3.6-3.8 , 3.9-3.12, 3.14-3.75. An analysis of the operation of a gas turbine engine without the use of electrostatic fields shows that the fight against sedimentation does not completely save the fuel collectors and channels from emergency situations.

Рассмотрим работу предлагаемой головки кольцевой камеры сгорания с применением электростатических полей в статике (т.е. до начала запуска ГТД) (см. фиг.2, 5-7). До запуска ГТД все топливно-подающие каналы с размещенными в них рабочими иглами будут находиться в воздушной среде с температурой и давлением окружающей среды. Температура стенок каналов также будет зависеть от температуры окружающей среды. В условиях космоса в каналах не будет ни воздуха, ни давления. Внутренние стенки каналов, включая искусственные интенсификаторы теплоотдачи, будут чистыми (т.е. без слоя твердого углеродистого осадка).Consider the operation of the proposed head of the annular combustion chamber using electrostatic fields in statics (i.e., before the start of the gas turbine engine) (see Fig. 2, 5-7). Prior to the launch of the gas turbine engine, all fuel supply channels with working needles placed in them will be in an air environment with ambient temperature and pressure. The temperature of the walls of the channels will also depend on the ambient temperature. In space, there will be no air or pressure in the channels. The inner walls of the channels, including artificial heat transfer enhancers, will be clean (i.e. without a layer of solid carbonaceous sediment).

Рассмотрим работу предлагаемой головки кольцевой камеры сгорания с применением электростатических полей в динамике (т.е. при запуске и работе ГТД) (см. фиг.2, 5-7). При запуске ГТД жидкое углеводородное горючее (охладитель) заполнит все топливно-подающие каналы, после чего сразу же должны включаться электростатические поля путем подачи необходимого напряжения на отдающие иглы. Жидкое углеводородное горючее (охладитель) в каналах может находиться в условиях естественной и вынужденной конвекции. При работе ГТД будет происходить нагрев стенок топливно-подающих каналов. Для эффективного использования больших возможностей электростатических полей необходимо: правильно размещать рабочие элементы (например, соосные рабочие иглы) при конструировании и создании ЭУМИ; правильно организовывать их эксплуатацию (рассчитывать необходимое и достаточное напряжение и расстояние между рабочими иглами, порядок включения и выключения и др.). Электростатические поля должны включаться в работу совместно с запуском ГТД (после заполнения горючим топливных коллекторов и каналов, в постоянном режиме, без смены полярностей на рабочих иглах), а выключаться - после останова ГТД, после охлаждения внутренних каналов ГТД до температуры менее 373К и перед продувкой камеры сгорания ГТД (что потребует некоторых конструктивных и эксплуатационных изменений). Расстояние между остриями соосных рабочих игл и необходимое подаваемое на них напряжение рассчитывается по формулам и методикам, изложенным в [11-16]. Так, например, чтобы предотвратить осадкообразование на нагреваемой детали (например, на трубке), находящейся в объеме жидкого углеводородного горючего (охладителя), необходимо так подбирать (или рассчитывать) расстояние между остриями двух рабочих соосных игл и подаваемое на них напряжение, чтобы расстояние между внешними силовыми линиями электростатического поля было больше (или равно) диаметру трубки. Такой расчет можно производить по экспериментальной формуле 3.11, приведенной в [11] на стр.167, или по экспериментальному графику, показанному в [11] на стр.136, на рис.3.21. Для увеличения площади поверхности детали, защищенной от осадкообразования, необходимо увеличивать число пар соосных рабочих игл, необходимо так подбирать (или рассчитывать) расстояние между остриями этих игл и между каждой парой соосных игл с необходимым подаваемым напряжением, чтобы внешние силовые линии электростатического поля от каждой пары соосных игл омывали поверхность детали и одновременно объединялись (перехлестывались) с внешними силовыми линиями соседних пар игл. При размещении соосных рабочих игл внутри трубки (канала) необходимо так подбирать (или рассчитывать) расстояние между их остриями и подаваемое электростатическое напряжение на отдающую иглу, чтобы внешние силовые линии максимально проходили по внутренней поверхности канала (или теоретически выходили за пределы стенок канала), что наглядно показано на фиг.5. С целью увеличения площади внутренней поверхности канала, защищенной от осадкообразования, необходимо увеличивать число пар соосных рабочих игл и размещать их так, как показано на фиг.6, 7.Consider the work of the proposed head of the annular combustion chamber using electrostatic fields in dynamics (i.e., when starting and operating the gas turbine engine) (see Fig. 2, 5-7). When starting a gas turbine engine, liquid hydrocarbon fuel (cooler) will fill all the fuel supply channels, after which the electrostatic fields should immediately turn on by supplying the necessary voltage to the dispensing needles. Liquid hydrocarbon fuel (cooler) in the channels can be in conditions of natural and forced convection. During the operation of the gas turbine engine, the walls of the fuel supply channels will be heated. For the effective use of the large possibilities of electrostatic fields it is necessary: to correctly place the working elements (for example, coaxial working needles) when designing and creating EUMI; properly organize their operation (calculate the necessary and sufficient voltage and the distance between the working needles, the order of switching on and off, etc.). Electrostatic fields should be included in the operation together with the start of the gas turbine engine (after filling fuel collectors and channels with fuel, in a constant mode, without changing the polarities on the working needles), and turned off - after the gas turbine engine has stopped, after the internal gas turbine engine has cooled to a temperature of less than 373K and before purging GTE combustion chambers (which will require some design and operational changes). The distance between the tips of the coaxial working needles and the necessary voltage applied to them is calculated by the formulas and methods described in [11-16]. So, for example, to prevent sedimentation on a heated part (for example, on a tube) located in the volume of liquid hydrocarbon fuel (cooler), it is necessary to select (or calculate) the distance between the tips of two working coaxial needles and the voltage applied to them so that the distance between the external lines of force of the electrostatic field were greater than (or equal to) the diameter of the tube. Such a calculation can be performed according to the experimental formula 3.11, given in [11] on p. 167, or according to the experimental graph shown in [11] on p. 136, in Fig. 3.21. To increase the surface area of a part protected from sedimentation, it is necessary to increase the number of pairs of coaxial working needles, it is necessary to select (or calculate) the distance between the tips of these needles and between each pair of coaxial needles with the required applied voltage so that the external lines of force of the electrostatic field from each pair coaxial needles washed the surface of the part and at the same time combined (overlapped) with the external lines of force of adjacent pairs of needles. When placing coaxial working needles inside the tube (channel), it is necessary to select (or calculate) the distance between their tips and the supplied electrostatic voltage to the giving needle so that the external lines of force extend as far as possible along the inner surface of the channel (or theoretically go beyond the walls of the channel) that clearly shown in figure 5. In order to increase the area of the inner surface of the channel, protected from sedimentation, it is necessary to increase the number of pairs of coaxial working needles and place them as shown in Fig.6, 7.

Электростатические поля будут:Electrostatic fields will be:

1) предотвращать процесс осадкообразования - в областях прохождения силовых линий (что хорошо показано на фиг.5-7). Например, на фиг.5 рабочие иглы в канале 7 размещены соосно каналу; при подаче необходимого напряжения на отдающую иглу 34, которая установлена по потоку, возникнут силовые линии 49-53, которые замкнутся на острие принимающей иглы 35; наружные (внешние) силовые линии 49 теоретически должны выйти за пределы внутреннего диаметра канала (что показано точками), однако они распространятся по внутренней поверхности канала между иглами 34 и 35, именно на этом участке будет осуществляться предотвращение осадкообразования. На фиг.6 показан канал 8 несколько большего диаметра, где расположение рабочих соосных игл осуществлено под некоторым углом, отдающая игла 40 размещена в сторону потока и совместно с принимающей иглой 39 они образуют силовые линии 54-58, где внешние силовые линии 54, 58 обеспечивают предотвращение осадкообразования на внутренних стенках канала между этой парой игл (между иглами 40, 39); другая пара соосных рабочих игл 63, 64 создает силовые линии 61, 60, 59, 65, 62, где линии 62, 65 являются внешними и обеспечивают предотвращение осадкообразования на внутренних стенках канала между этой парой соосных игл 63, 64. На фиг.7 отдающая игла 24 совместно с принимающей иглой 29 будут создавать силовые линии электростатического поля 87, 68, 67, 70, где внешние силовые линии 67, 70 будут обеспечивать предотвращение осадка на внутренних стенках данного канала между этими рассматриваемыми иглами; другая пара соосных игл 31, 78 будет создавать силовые линии 82, 75, 73, 77, где внешние силовые линии 73 и 77 обеспечат предотвращение осадка также на внутренних поверхностях данного канала между этими соосными рабочими иглами 31, 78; в промежуточном пространстве, например, между остриями принимающей иглы 29 и отдающей иглы 31 предотвращение осадка происходит за счет дополнительных пар соосных рабочих игл 27, 32 и 28, 33, размещенных вблизи к внутренней поверхности канала; так, например, отдающая игла 27 совместно с принимающей иглой 32 будет создавать силовые линии 72, 71, 69, 74, где внешние силовые линии 69, 74 будут обеспечивать предотвращение осадка на внутренней поверхности канала в верхней его части (в данном случае), а также в нижней, обеспечивая предотвращение осадка дважды (процесс дублирования предотвращения осадка в нижней части происходит от воздействия нижней пары соосных игл 28, 33 и их внешней силовой линии 86, 83); в верхней части внутренней стенки канала также происходит дублирование предотвращения осадка за счет внешних силовых линий 86, 83, образованных от игл 28, 33; рабочие соосные иглы 28, 33 создают силовые линии 85, 84, 86, 83, где внешние 86, 83 будут обеспечивать предотвращение осадка как в верхней, так и в нижней частях внутренней поверхности канала - в зоне их прохождения; количество дополнительных соосных рабочих игл вблизи внутренней поверхности канала при необходимости можно увеличить; результаты экспериментальных исследований (включая рисунки, схемы и фотографии), а также методики расчета по предотвращению осадкообразования на металлических деталях (на сменных рабочих пластинах из нержавеющей стали марки Х18Н10Т) в жидких углеводородных горючих и охладителях марки ТС-1, РГ-1 при воздействии электростатических полей очень подробно и хорошо показаны в [11] на стр.131-137, 161, 166-167, на рис.3.18-3.21;1) to prevent the process of precipitation - in the areas of the passage of lines of force (which is well shown in Fig.5-7). For example, in FIG. 5, the working needles in channel 7 are aligned with the channel; when applying the necessary voltage to the giving needle 34, which is installed downstream, there will be power lines 49-53, which will close at the tip of the receiving needle 35; the external (external) lines of force 49 theoretically should go beyond the internal diameter of the channel (as shown by the dots), however, they will spread along the internal surface of the channel between the needles 34 and 35, and it is in this section that precipitation will be prevented. Figure 6 shows the channel 8 of a slightly larger diameter, where the arrangement of the working coaxial needles is made at a certain angle, the giving needle 40 is placed upstream and together with the receiving needle 39 they form power lines 54-58, where the external power lines 54, 58 provide preventing sedimentation on the inner walls of the channel between this pair of needles (between needles 40, 39); another pair of coaxial working needles 63, 64 creates lines of force 61, 60, 59, 65, 62, where lines 62, 65 are external and prevent precipitation on the inner walls of the channel between this pair of coaxial needles 63, 64. In FIG. 7 the needle 24 together with the receiving needle 29 will create the lines of force of the electrostatic field 87, 68, 67, 70, where the external lines of force 67, 70 will prevent the sediment on the inner walls of this channel between these needles; another pair of coaxial needles 31, 78 will create the lines of force 82, 75, 73, 77, where the external lines of force 73 and 77 will prevent sediment also on the inner surfaces of this channel between these coaxial working needles 31, 78; in the intermediate space, for example, between the tips of the receiving needle 29 and the giving needle 31, the precipitate is prevented by additional pairs of coaxial working needles 27, 32 and 28, 33 located close to the inner surface of the channel; so, for example, the giving needle 27 together with the receiving needle 32 will create power lines 72, 71, 69, 74, where the external power lines 69, 74 will prevent sediment on the inner surface of the channel in its upper part (in this case), and also at the bottom, ensuring the prevention of sludge twice (the process of duplicating the prevention of sludge in the lower part comes from the impact of the lower pair of coaxial needles 28, 33 and their external line of force 86, 83); in the upper part of the inner wall of the channel there is also duplication of the prevention of sediment due to external lines of force 86, 83 formed from needles 28, 33; working coaxial needles 28, 33 create lines of force 85, 84, 86, 83, where the outer 86, 83 will prevent sediment both in the upper and lower parts of the inner surface of the channel - in the zone of their passage; the number of additional coaxial working needles near the inner surface of the channel, if necessary, can be increased; the results of experimental studies (including drawings, diagrams and photographs), as well as calculation methods to prevent precipitation on metal parts (on removable working plates made of stainless steel grade X18H10T) in liquid hydrocarbon fuels and coolers grade TS-1, RG-1 when exposed to electrostatic fields are very detailed and well shown in [11] on pp. 131-137, 161, 166-167, in Fig. 3.18-3.21;

2) интенсифицировать теплоотдачу; результаты экспериментальных исследований, включая визуализацию динамики воздействия электрического ветра на экспериментальной оптической установке Теплера, новые и доступные методики расчетов подробно и многогранно показаны и освещены в [11] на стр.118-167, на рис.3.1-3.49;2) to intensify heat transfer; the results of experimental studies, including visualization of the dynamics of the effect of electric wind on an experimental optical installation by Tepler, new and accessible calculation methods are shown and described in detail and multifaceted in [11] on pages 118-167, in figures 3.1-3.49;

3) предотвращать появление ТААК давления; результаты экспериментальных исследований по влиянию электрического ветра на разрушение паровых пузырей и тепловых свилей при докритических давлениях, псевдопузырей и псевдосвилей - при критических и сверхкритических давлениях - подробно изложены и показаны в [11] на стр.137-144, 161-162, на рис.3.22-3.31, 3.49;3) prevent the emergence of TAAC pressure; The results of experimental studies on the effect of electric wind on the destruction of steam bubbles and thermal swirls at subcritical pressures, pseudo-bubbles and pseudo-swirls at critical and supercritical pressures are described in detail and shown in [11] on pp. 137-144, 161-162, Fig. 3.22-3.31, 3.49;

4) обеспечивать топливоподачу (и подачу охладителя) с дальнейшим распылом в случае выхода из строя основной и вспомогательной системы топливоподачи и охлаждения; экспериментально доказано и показано в [11] на стр.135, 137-144, на рис.3.20, 3.22-3.31, что электрический ветер обладает гидродинамикой, что он способен организовывать вынужденную конвекцию жидкого углеводородного горючего (охладителя), т.е. работать в режиме насоса (электронасоса) - в земных и космических условиях;4) provide fuel supply (and cooler supply) with further spraying in case of failure of the main and auxiliary fuel supply and cooling systems; It was experimentally proved and shown in [11] on pages 135, 137-144, in Figs. 3.20, 3.22-3.31 that the electric wind has hydrodynamics, that it is able to organize forced convection of a liquid hydrocarbon fuel (cooler), i.e. work in the pump (electric pump) mode - in terrestrial and space conditions;

5) вести полную предтопливную подготовку [11-15];5) conduct full pre-fuel preparation [11-15];

6) вести борьбу с коррозией от влияния осадка и др. [11-13].6) to fight corrosion from the influence of sediment, etc. [11-13].

В случаях позднего включения электростатических полей, аварийного их невключения или вообще отключения (по различным техническим обстоятельствам) процесс осадкообразования будет продолжаться, а через несколько часов (или циклов) работы ГТД твердый углеродистый осадок достигнет высоты зубьев и затормозит свой рост, сохранив работоспособность топливных коллекторов и каналов. Циклом необходимо считать «запуск - останов» ГТД (ВРД, ЭУМИ и др.) даже без фазы полета самолета (вертолета, беспилотного летательного аппарата (БПЛА) многоразового использования и др. ЛА), что происходит при технических обслуживаниях, проверках после ремонта, при перестановках техники на аэродромах и стоянках и т.д., а для наземных ГТД (которые используются не только в сухопутном и водном транспорте, но и в энергетике, при добыче тяжелых нефтей, природного газа и т.п.) циклом необходимо считать любое «включение-выключение» ГТД (от нескольких минут до сотен и тысяч часов), т.е. для наземных ГТД учет выгоднее вести не по циклам, а по наработке в часах. Без электростатических полей могут возникнуть ТААК давления со всеми положительными и отрицательными эффектами, которые были раскрыты ранее.In cases of late switching on of electrostatic fields, their failure to switch on or off altogether (due to various technical circumstances), the process of sedimentation will continue, and after a few hours (or cycles) of gas turbine engine operation, a solid carbon deposit will reach the height of the teeth and slow down its growth, while maintaining the efficiency of the fuel collectors and channels. The cycle must be considered the “start-stop” GTE (WFD, EUMI, etc.) even without the phase of flight of the aircraft (helicopter, unmanned aerial vehicle (UAV) reusable and other aircraft), which occurs during maintenance, inspections after repair, during permutations of equipment at aerodromes and parking lots, etc., and for land-based gas turbine engines (which are used not only in land and water transport, but also in the energy sector, in the production of heavy oils, natural gas, etc.), any " on-off "GTE (from several mi chickpeas to hundreds and thousands of hours), i.e. for ground-based gas turbine engines, it is more advantageous to keep records not on cycles, but on hours worked. Without electrostatic fields, TAAC pressures can occur with all the positive and negative effects that were previously disclosed.

На основе выше изложенного материала предложена головка кольцевой камеры сгорания ГТД, содержащая наружный и внутренний корпуса, лобовую стенку, соединенную с наружным и внутренним кожухами, и большое число малорасходных форсунок с внутренним смешением топлива с воздухом, где в лобовой стенке выполнены две концентрично расположенные и изолированные одна от другой полости для топлива (топливные коллекторы), защищенные экранами, от которых оно (топливо) по радиальным каналам поступает соответственно к основным и пусковым форсункам, отличающаяся тем, что:Based on the above material, a head of a gas turbine engine combustion chamber is proposed, comprising an outer and inner case, a frontal wall connected to the outer and inner casings, and a large number of low-consumption nozzles with internal fuel-air mixing, where two concentrically arranged and isolated are made in the frontal wall one from the other cavity for fuel (fuel collectors), protected by screens, from which it (fuel) through radial channels enters the main and starting nozzles, respectively, ayuschayasya that:

Применение экспериментального материала по борьбе с осадкообразованием без использования и с использованием электростатических полей позволяет разработать и представить новую конструктивную схему головки кольцевой камеры сгорания газотурбинного двигателя с повышенными характеристиками по ресурсу, надежности, безопасности, живучести, эффективности, экономичности и экологичности.The use of experimental material to combat sedimentation without and using electrostatic fields allows us to develop and present a new structural diagram of the head of the annular combustion chamber of a gas turbine engine with improved characteristics in terms of resource, reliability, safety, survivability, efficiency, economy and environmental friendliness.

Источники информацииInformation sources

1. Кузнецов Н.Д., Радченко В.Д., Татаринов В.В. и др. Головка кольцевой камеры сгорания // А.С. №240391. Бюл. №4 от 30.01.83 г.1. Kuznetsov ND, Radchenko VD, Tatarinov VV and others. The head of the annular combustion chamber // A.S. No. 240391. Bull. No 4 on 01/30/83

2. Клячкин А.Л. Теория воздушно-реактивных двигателей. М.: Изд-во «Машиностроение», 1969. 512 с.2. Klyachkin A.L. Theory of jet engines. M .: Publishing House "Engineering", 1969. 512 p.

3. Мингазов Б.Г. Камеры сгорания газотурбинных двигателей. Учебное пособие. Казань: Изд-во «Казанский государственный технический университет имени А.Н. Туполева», 2006. 220 с.3. Mingazov B.G. Combustion chambers of gas turbine engines. Tutorial. Kazan: Publishing House Kazan State Technical University named after A.N. Tupolev ", 2006.220 s.

4. Большаков Г.Ф. Физико-химические основы образования осадков в реактивных топливах. Л.: Изд-во «Химия», 1972. 232 с.4. Bolshakov G.F. Physico-chemical basis for the formation of precipitation in jet fuels. L .: Publishing house "Chemistry", 1972. 232 p.

5. Пискунов В.А., Зрелов В.Н. Влияние топлив на надежность реактивных двигателей и самолетов. М.: Изд-во «Машиностроение», 1978. 270 с.5. Piskunov V. A., Zrelov V. N. The effect of fuels on the reliability of jet engines and aircraft. M .: Publishing house "Engineering", 1978. 270 p.

6. Гортышов Ю.Ф., Дресвянников Ф.Н., Идиатуллин Н.С. Теория и техника тепло-физического эксперимента (под ред. В.К.Щукина). М.: Изд-во «Энергоатомиздат», 1985. С.20-99.6. Gortyshov Yu.F., Dresvyannikov F.N., Idiatullin N.S. Theory and technique of a heat-physical experiment (edited by V.K.Shchukin). M .: Publishing house "Energoatomizdat", 1985. S.20-99.

7. Гортышов Ю.Ф., Олимпиев В.В. Теплообменные аппараты с интенсифицированным теплообменом. Казань: Изд-во «Казанский государственный технический университет имени А.Н.Туполева», 1999. 176 с.7. Gortyshov Yu.F., Olimpiev VV Heat exchangers with intensified heat transfer. Kazan: Publishing House "Kazan State Technical University named after A.N. Tupolev", 1999. 176 p.

8. Нечаев Ю.Н., Кобельков В.Н., Полев А.С. Авиационные турбореактивные двигатели с изменяемым рабочим процессом для многорежимных самолетов. М.: Изд-во «Машиностроение», 1988. 176 с.8. Nechaev Yu.N., Kobelkov V.N., Polev A.S. Variable-duty aircraft turbojet engines for multi-mode aircraft. M .: Publishing house "Engineering", 1988. 176 p.

9. Нечаев Ю.Н. Силовые установки гиперзвуковых и воздушно-космических летательных аппаратов. М.: Изд-во «Академия космонавтики», 1996. 214 с.9. Nechaev Yu.N. Power plants of hypersonic and aerospace aircraft. M .: Publishing House "Academy of Cosmonautics", 1996.214 p.

10. Алтунин В.А. Исследование особенностей теплоотдачи к углеводородным горючим и охладителям в энергетических установках многоразового использования. Книга первая. Казань: Изд-во «Казанский государственный университет имени В.И.Ульянова-Ленина», 2005. 272 с.10. Altunin V.A. Study of the characteristics of heat transfer to hydrocarbon fuels and coolers in refillable power plants. Book one. Kazan: Publishing House Kazan State University named after V.I. Ulyanov-Lenin, 2005.272 p.

11. Алтунин В.А. Исследование влияния электростатических и магнитных полей на особенности теплоотдачи к углеводородным горючим и охладителям. Книга вторая. Казань: Изд-во «Казанский государственный университет имени В.И.Ульянова-Ленина», 2006. 230 с.11. Altunin V.A. Investigation of the effect of electrostatic and magnetic fields on the characteristics of heat transfer to hydrocarbon fuels and coolers. The second book. Kazan: Publishing House Kazan State University named after V.I. Ulyanov-Lenin, 2006.230 p.

12. Алтунин В.А. Перспективы создания новых конструктивных схем топливоподачи и охлаждения аэрокосмических и космических энергоустановок многоразового использования // Труды 37 научных чтений, посвященных разработке научного наследия и развитию идей К.Э.Циолковского. Секция №2: «Проблемы ракетной и космической техники» (Под ред. акад. B.C.Авдуевского). РАН, ИИЕТ РАН. РАКЦ (Калуга, 17-19 сентября 2002 г.). Казань: Изд-во «Унипресс», 2003. С.122-139.12. Altunin V.A. Prospects for the creation of new constructive schemes for fuel supply and cooling of aerospace and space power plants of reusable use // Proceedings of 37 scientific readings on the development of the scientific heritage and the development of ideas of K.E. Tsiolkovsky. Section No. 2: “Problems of rocket and space technology” (Ed. By Acad. B.C. Avduevsky). RAS, IIET RAS. RACC (Kaluga, September 17-19, 2002). Kazan: Unipress Publishing House, 2003. S.122-139.

13. Алтунин В.А. Анализ и оценка новых конструктивных схем топливно-охлаждающих систем аэрокосмических многоразового использования // Тезисы докладов Международной научно-технической конференции «Двигатели 21 века», посвященной 70-летию ЦИАМ имени П.И.Баранова. М.: Изд-во ЦИАМ, 2000. Ч.2. С.55-57.13. Altunin V.A. Analysis and evaluation of new design schemes of reusable aerospace fuel-cooling systems // Abstracts of the International Scientific and Technical Conference "Engines of the 21st Century" dedicated to the 70th anniversary of TsIAM named after P.I. Baranov. M.: TsIAM Publishing House, 2000. Part 2. S.55-57.

14. Алтунин В.А., Галимов Ф.М., Яновский Л.С. Анализ и классификация способов и методов борьбы с осадкообразованием в энергетических установках многоразового использования на углеводородных горючих и охладителях // Материалы Международной научно-практической конференции «Современные технологии - ключевое звено в возрождении отечественного авиастроения». Казань: Изд-во Казанского государственного технического университета имени А.Н.Туполева. 2008. Т.1. С.243-250.14. Altunin V.A., Galimov F.M., Yanovsky L.S. Analysis and classification of methods and methods of combating precipitation in power plants of refillable use on hydrocarbon fuels and coolers // Materials of the International scientific-practical conference "Modern technologies - a key link in the revival of the domestic aircraft industry." Kazan: Publishing House of Kazan State Technical University named after A.N. Tupolev. 2008.V.1. S.243-250.

15. Алтунин В.А., Галимов Ф.М., Яновский Л.С. Анализ эффективности применения электростатических полей в энергоустановках и техносистемах наземного, воздушного, аэрокосмического и космического базирования. // Сборник материалов 21 Всероссийской межвузовской научно-технической конференции «Электромеханические и внутрикамерные процессы в энергетических установках, струйная акустика и диагностика, приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий». Секция: «Внутрикамерные процессы в наземных и аэрокосмических энергоустановках многоразового использования». Казань: Изд-во «Отечество», 2009. Ч.2. С.3-4.15. Altunin V.A., Galimov F.M., Yanovsky L.S. Analysis of the effectiveness of the use of electrostatic fields in power plants and technical systems of ground, air, aerospace and space based. // Collection of materials of the 21st All-Russian Interuniversity Scientific and Technical Conference "Electromechanical and chamber processes in power plants, jet acoustics and diagnostics, instruments and methods for monitoring the natural environment, substances, materials and products." Section: “Intracameral processes in surface and aerospace power plants of reusable use”. Kazan: Publishing House "Fatherland", 2009. Part 2. C.3-4.

16. Шигабиев Т.Н., Яновский Л.С., Галимов Ф.М., Иванов В.Ф. Физический и химический хладоресурс углеводородных топлив. Казань: Изд-во «Мастер Лайн», 2000. 240 с.16. Shigabiev T.N., Yanovsky L.S., Galimov F.M., Ivanov V.F. Physical and chemical hydrocarbon fuel coolant. Kazan: Master Line Publishing House, 2000.240 p.

17. Дубовкин Н.Ф., Яновский Л.С., Галимов Ф.М., Иванов В.Ф., Сигадуллин Р.Н. Авиационные криогенные углеводородные топлива. Казань: Изд-во «АБАК», 1998. 255 с.17. Dubovkin N.F., Yanovsky L.S., Galimov F.M., Ivanov V.F., Sigadullin R.N. Aviation cryogenic hydrocarbon fuels. Kazan: Publishing house "ABAK", 1998. 255 p.

18. Дубовкин Н.Ф., Яновский Л.С., Шигабиев Т.Н., Галимов Ф.М., Иванов В.Ф. Инженерные методы определения физико-химических и эксплуатационных свойств топлив. Казань: Изд-во «Мастер Лайн», 2000. 378 с.18. Dubovkin N.F., Yanovsky L.S., Shigabiev T.N., Galimov F.M., Ivanov V.F. Engineering methods for determining the physicochemical and operational properties of fuels. Kazan: Master Line Publishing House, 2000.378 s.

19. Яновский Л.С., Иванов В.Ф., Галимов Ф.М., Сапкир Г.Б. Коксоотложения в авиационных и ракетных двигателях. Казань: Изд-во «Абак», 1999. 284 с.19. Yanovsky L.S., Ivanov V.F., Galimov F.M., Sapkir G.B. Coke deposition in aircraft and rocket engines. Kazan: Publishing house "Abak", 1999.284 p.

20. Яновский Л.С., Дмитренко В.П., Дубовкин Н.Ф., Галимов Ф.М. и др. Основы авиационной химмотологии. Учебное пособие. М.: Изд-во «МАТИ», 2005. 680 с.20. Yanovsky L.S., Dmitrenko V.P., Dubovkin N.F., Galimov F.M. et al. Fundamentals of Aviation Chemotology. Tutorial. M .: Publishing house "MATI", 2005.680 s.

21. Яновский Л.С., Дубовкин Н Ф., Галимов Ф.М. и др. Горюче-смазочные материалы для авиационных двигателей. Казань: Изд-во «Мастер Лайн», 2002. 400 с.21. Yanovsky L.S., Dubovkin N.F., Galimov F.M. and other Combustive-lubricating materials for aircraft engines. Kazan: Publishing House Master Line, 2002. 400 p.

Claims

1. The head of the annular combustion chamber of a gas turbine engine (GTE), containing the outer and inner shells, a frontal wall connected to the outer and inner shells, and a large number of low-consumption nozzles with internal mixing of fuel with air, where two concentrically arranged and isolated are made in the frontal wall one from the other cavity for fuel (fuel collectors), protected by screens, from which it (fuel) through radial channels enters the main and starting nozzles, respectively, characterized in that in t plivnyh reservoirs and channels supported TBG region critical pressures.

2. The head according to claim 1, characterized in that the inner walls of the external and internal fuel manifolds, radial fuel channels to the nozzles, the fuel channel for supplying fuel to the cavity of the internal fuel manifold are made with artificial roughness in the form of a conical (finned) surface with a tooth height of 2 -5 mm.

3. The head according to any one of paragraphs.1 and 2, characterized in that inside the fuel manifolds and channels coaxially and in pairs are placed and secured through the nozzles with hydroelectric insulation working needles with electrostatic fields.